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鈦白粉是如何生產(chǎn)的？硫酸法和氯化法工藝有何區(qū)別？
鈦白粉（二氧化鈦，TiO?）的生產(chǎn)主要有兩種工業(yè)方法：硫酸法和氯化法。兩者的關(guān)鍵區(qū)別在于原料、工藝流程、環(huán)保性及產(chǎn)品性能。以下是詳細(xì)對(duì)比：
1. 硫酸法工藝
原料
- 主要原料：鈦鐵礦（FeTiO?）或鈦渣（TiO?含量≥70%）、濃硫酸（H?SO?）。
工藝流程
1. 酸解：鈦鐵礦與濃硫酸反應(yīng)，生成硫酸氧鈦（TiOSO?）和硫酸亞鐵（FeSO?）。
2. 還原與凈化：通過鐵屑還原溶液中的Fe3?，再冷凍結(jié)晶分離硫酸亞鐵（副產(chǎn)物）。
3. 水解：TiOSO?水解生成偏鈦酸（H?TiO?）。
4. 煅燒：偏鈦酸高溫煅燒得到粗品TiO?，經(jīng)粉碎、表面處理得成品。
特點(diǎn)
- 優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)成熟、投資較低，可處理低品位鈦礦。
- 缺點(diǎn)：
- 產(chǎn)生大量廢酸（20%~30%濃度）和硫酸亞鐵（每噸鈦白粉約3.5噸），環(huán)保壓力大。
- 能耗高，工藝流程長(zhǎng)（約5~7天）。
- 產(chǎn)品純度較低，適合中低端應(yīng)用（如涂料、造紙）。
2. 氯化法工藝
原料
- 主要原料：高鈦渣（TiO?≥90%）或金紅石（TiO?≥95%）、氯氣（Cl?）、石油焦（碳源）。
工藝流程
1. 氯化：高鈦渣與氯氣在沸騰床反應(yīng)器中生成四氯化鈦（TiCl?）。
2. 精制：蒸餾提純TiCl?，去除雜質(zhì)（如FeCl?、SiCl?）。
3. 氧化：TiCl?與氧氣在高溫（1500℃）下反應(yīng)生成TiO?和氯氣（Cl?循環(huán)利用）。
4. 后處理：TiO?經(jīng)表面包膜、干燥、粉碎得成品。
特點(diǎn)
- 優(yōu)點(diǎn)：
- 流程短（約1~2天），連續(xù)化生產(chǎn)，能耗低。
- 氯氣可循環(huán)利用，廢渣少（少量含氯副產(chǎn)物）。
- 產(chǎn)品純度高、粒徑均勻，適合領(lǐng)域（如化妝品、塑料）。
- 缺點(diǎn)：
- 技術(shù)門檻高（需控制高溫腐蝕和風(fēng)險(xiǎn)）。
- 依賴高品位原料（金紅石或高鈦渣），原料成本高。
- 初始投資大（設(shè)備需耐氯腐蝕）。
-4. 發(fā)展趨勢(shì)
- 氯化法主導(dǎo)市場(chǎng)：全球約60%產(chǎn)能為氯化法，歐美以氯化法為主（如科慕、特諾）。
- 硫酸法轉(zhuǎn)型：中國硫酸法占比高（約70%），但受環(huán)保倒逼，企業(yè)通過改進(jìn)工藝（如酸回收、鈦渣替代）降低污染。
- 新興技術(shù)探索：鹽酸法、生物浸出法等更環(huán)保的工藝在研發(fā)中。
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